【題目】如圖甲所示, MN與PQ為光滑的平行導(dǎo)軌,導(dǎo)軌間距為l,導(dǎo)軌的上部分水平放置,下部分傾斜放置且與水平面的夾角為θ,導(dǎo)軌足夠長(zhǎng)。兩條導(dǎo)軌上端用導(dǎo)線連接,在導(dǎo)軌的水平部分加一豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)B1,其磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間t變化的關(guān)系如圖乙所示;在導(dǎo)軌的傾斜部分加一垂直于導(dǎo)軌平面向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度始終為B0。在t1時(shí)刻從傾斜軌道上某位置靜止釋放導(dǎo)體棒a,導(dǎo)體棒開(kāi)始向下運(yùn)動(dòng),已知導(dǎo)體棒的質(zhì)量為m、電阻為R,不計(jì)導(dǎo)軌和導(dǎo)線的電阻,重力加速度為g,則下列說(shuō)法正確的是( )
A. 剛釋放導(dǎo)體棒a時(shí),其加速度一定最大
B. 整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,導(dǎo)體棒a的最大速度為
C. 在t1~t2時(shí)間內(nèi),導(dǎo)體棒a可能先做加速度減小的加速運(yùn)動(dòng),然后做勻速直線運(yùn)動(dòng)
D. 若在t3時(shí)刻,導(dǎo)體棒a已經(jīng)達(dá)到最大速度,則在t1~t3時(shí)間內(nèi),通過(guò)導(dǎo)體棒的電荷量為
【答案】BCD
【解析】A、剛釋放導(dǎo)體棒時(shí),回路中只有感生電動(dòng)勢(shì),其加速度為,當(dāng)?shù)竭_(dá)t2時(shí)刻后,感生電動(dòng)勢(shì)產(chǎn)生的電流消失,只剩下動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)產(chǎn)生的電流,則有,因?yàn)椴荒芘袛?/span>與的大小關(guān)系,所以加速度a不一定大于,故A錯(cuò)誤;
B、整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,當(dāng)導(dǎo)體棒a的最大速度時(shí)則有,所以導(dǎo)體棒a的最大速度,故B正確;
C、在t1~t2時(shí)間內(nèi),由于下滑速度越來(lái)越大,所以產(chǎn)生的動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)越來(lái)越大,回路中的感應(yīng)電流變大,導(dǎo)體棒所受安培力也越來(lái)越大,所以加速度越來(lái)越小,所以導(dǎo)體棒a可能先做加速度減小的加速運(yùn)動(dòng),當(dāng)加速度為零時(shí),然后做勻速直線運(yùn)動(dòng),故C正確;
D、在t1~t3時(shí)間內(nèi),由動(dòng)量定理可得,可得通過(guò)導(dǎo)體棒的電荷量為,故D正確;
故選BCD。
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖所示,質(zhì)量mA=0.8kg、帶電量q=-4×103C的A球用長(zhǎng)度l =0.8m的不可伸長(zhǎng)的絕緣輕線懸吊在O點(diǎn),O點(diǎn)右側(cè)有豎直向下的勻強(qiáng)電場(chǎng),場(chǎng)強(qiáng)E=5×103N/C.質(zhì)量mB=0.2kg不帶電的B球靜止在光滑水平軌道上,右側(cè)緊貼著壓縮并鎖定的輕質(zhì)彈簧,彈簧右端與固定擋板連接,彈性勢(shì)能為3.6 J.現(xiàn)將A球拉至左邊與圓心等高處釋放,將彈簧解除鎖定,B球離開(kāi)彈簧后,恰好與第一次運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)的A球相碰,并結(jié)合為一整體C,同時(shí)撤去水平軌道.A、B、C均可視為質(zhì)點(diǎn),線始終未被拉斷,g=10m/s2.求:
(1)碰撞過(guò)程中A球?qū)?/span>B球做的功;
(2)碰后C第一次離開(kāi)電場(chǎng)時(shí)的速度;
(3)C每次離開(kāi)最高點(diǎn)時(shí),電場(chǎng)立即消失,到達(dá)最低點(diǎn)時(shí),電場(chǎng)又重新恢復(fù),不考慮電場(chǎng)瞬間變化產(chǎn)生的影響,求C每次離開(kāi)電場(chǎng)前瞬間繩子受到的拉力.
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖甲所示,在傾角為θ的斜面上,沿斜面方向鋪兩條平行的光滑金屬導(dǎo)軌,導(dǎo)軌足夠長(zhǎng),兩導(dǎo)軌間的距離為L,兩者的頂端a和b用阻值為R的電阻相連。在導(dǎo)軌上垂直于導(dǎo)軌放一質(zhì)量為m,電阻為r的金屬桿cd.金屬桿始終與導(dǎo)軌連接良好,其余電阻不計(jì)。整個(gè)裝置處于磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,磁場(chǎng)的方向垂直斜面向上,重力加速度為g。現(xiàn)讓金屬桿從水平虛線位置處由靜止釋放,金屬桿下滑過(guò)程中始終與導(dǎo)軌垂直,金屬桿下滑的位移為x時(shí),剛好達(dá)到最大速度。
(1)由d向c方向看到的平面圖如圖乙所示,請(qǐng)?jiān)诖藞D中畫(huà)出金屬桿下滑過(guò)程中某時(shí)刻的受力示意圖,并求金屬桿下滑的最大速度vm;
(2)求從金屬桿開(kāi)始下滑到剛好達(dá)到最大速度的過(guò)程中,電路中產(chǎn)生的焦耳熱Q;
(3)金屬桿作切割磁感線運(yùn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì),此時(shí)金屬桿即為電路中的電源,其內(nèi)部的非靜電力就是運(yùn)動(dòng)的自由電荷在沿桿方向受到的洛侖茲力,而所有運(yùn)動(dòng)的自由電荷在沿垂直金屬桿方向受到的洛侖茲力的合力即為安培力.在金屬桿達(dá)到最大速度vm后繼續(xù)下滑的過(guò)程中,請(qǐng)根據(jù)電動(dòng)勢(shì)的定義推導(dǎo)金屬桿中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E。
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖所示,三根通電長(zhǎng)直導(dǎo)線A、B、C互相平行,其橫截面位于等腰直角三角形的三個(gè)頂點(diǎn)上,三根導(dǎo)線中通入的電流大小相等,且A、C中電流方向垂直于紙面向外,B中電流方向垂直于紙面向內(nèi);已知通電導(dǎo)線在其周圍某處產(chǎn)生的磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度,其中I為通電導(dǎo)線中的電流強(qiáng)度,r為某處到通電直導(dǎo)線的距離,k為常量。下列說(shuō)法正確的是( )
A. A所受磁場(chǎng)作用力的方向與B、C所在平面垂直
B. B所受磁場(chǎng)作用力的方向與A、C所在平面垂直
C. A、B單位長(zhǎng)度所受的磁場(chǎng)作用力大小之比為1∶2
D. A、B單位長(zhǎng)度所受的磁場(chǎng)作用力大小之比為1∶
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖,兩根足夠長(zhǎng)的光滑金屬導(dǎo)軌豎直放置,底端接電阻R,輕彈簧上端固定,下端懸掛質(zhì)量為m的金屬棒,金屬棒和導(dǎo)軌接觸良好,除電阻R外,其余電阻不計(jì),導(dǎo)軌處于勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,磁場(chǎng)方向垂直導(dǎo)軌所在平面。靜止時(shí)金屬棒位于A處,此時(shí)彈簧的伸長(zhǎng)量為Δ1,彈性勢(shì)能為,重力加速度大小為g。將金屬棒從彈簧原長(zhǎng)位置由靜止釋放,金屬棒在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中始終保持水平,則
A. 金屬棒第一次到達(dá)A處時(shí),其加速度方向向下
B. 當(dāng)金屬棒的速度最大時(shí),彈簧的伸長(zhǎng)量為Δ1
C. 電阻R 上產(chǎn)生的總熱量等于mgΔl-Ep
D. 金屬棒第一次下降過(guò)程通過(guò)電阻R的電荷量與第一次上升過(guò)程的相等
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖所示,帶電小球a由絕緣細(xì)線OC和OE懸掛而處于靜止?fàn)顟B(tài),其中OC水平,地面上固定以絕緣且內(nèi)壁光滑的的圓弧細(xì)管道AB,圓心O與a球位置重合,管道低端B與水平地面相切,一質(zhì)量為m的帶電小球b從A端口由靜止釋放,當(dāng)小球b運(yùn)動(dòng)到B端時(shí)對(duì)管道壁恰好無(wú)壓力,重力加速度為g,在此過(guò)程中( )
A. 小球b的機(jī)械能守恒 B. 懸線OE的拉力先增大后減小
C. 懸線OC的拉力先增大后減小 D. 小球b受到的庫(kù)侖力大小始終為3mg
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖所示,長(zhǎng)為L的輕桿兩端分別固定a,b金屬球,兩球質(zhì)量均為m,a放在光滑的水平面上,b套在豎直固定光滑桿上且離地面高度為L,現(xiàn)將b從圖示位置由靜止釋放,則:
A. 在b球落地前的整個(gè)過(guò)程中,a,b組成的系統(tǒng)水平方向上動(dòng)量守恒
B. 從開(kāi)始到b球距地面高度為的過(guò)程中,輕桿對(duì)a球做功為mgL
C. 從開(kāi)始到b球距地面高度為的過(guò)程中,輕桿對(duì)b球做功-mgL
D. 在b球落地的瞬間,重力對(duì)b球做功的功率為mg
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】如右圖a所示,間距為d的平行金屬板MN與一對(duì)光滑的平行導(dǎo)軌相連,平行導(dǎo)軌間距L=d/2,一根導(dǎo)體棒ab以一定的初速度向右勻速運(yùn)動(dòng),棒的右端存在一個(gè)垂直紙面向里,大小為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。棒進(jìn)入磁場(chǎng)的同時(shí),粒子源P釋放一個(gè)初速度為0的帶電粒子,已知帶電粒子質(zhì)量為m,電量為q.粒子能從N板加速到M板,并從M板上的一個(gè)小孔穿出。在板的上方,有一個(gè)環(huán)形區(qū)域內(nèi)存在大小也為B,垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。已知外圓半徑為2d, 里圓半徑為d. 兩圓的圓心與小孔重合(粒子重力不計(jì))
(1).判斷帶電粒子的正負(fù),并求當(dāng)ab棒的速度為vo時(shí),粒子到達(dá)M板的速度v;
(2).若要求粒子不能從外圓邊界飛出,則v0的取值范圍是多少?
(3).若棒ab的速度v0只能是,則為使粒子不從外圓飛出,則可以控制導(dǎo)軌區(qū)域磁場(chǎng)的寬度S(如圖b所示),那該磁場(chǎng)寬度S應(yīng)控制在多少范圍內(nèi)
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖,實(shí)線為等量異種點(diǎn)電荷周圍的電場(chǎng)線,虛線是以正點(diǎn)電荷為中心的圓,M點(diǎn)是兩點(diǎn)電荷連線的中點(diǎn),N點(diǎn)在虛線上。若將一試探正點(diǎn)電荷沿逆時(shí)針?lè)较驈?/span>M點(diǎn)經(jīng)虛線移動(dòng)到N點(diǎn),則( )
A. 電荷所受電場(chǎng)力逐漸減小
B. 電荷所受電場(chǎng)力大小不變
C. 電荷將克服電場(chǎng)力做功
D. 電荷的電勢(shì)能保持不變
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